课 题: 数学归纳法与不等式
目的要求:1.了解数学归纳法的原理及适用范围和基本步骤 ; 2.会运用数学归纳法证明含有任意正整数n 的不等式(包括贝努利不等式)
重点难点: 认识数学归纳法的证明思路;运用数学归纳法时,在
“假设与递推”的步骤中发现具体问题中的递推关系。
教学设计: 一、引入:
数学归纳法是一个递推的数学论证方法,论证的第一步是证明命题在n =1(或n 0)时成立,这
是递推的基础;第二步是假设在n =k 时命题成立,再证明n =k +1时命题也成立,这是递推的依据。
实际上它使命题的正确性突破了有限,达到无限。
证明时,关键是k +1步的推证,要有目标意识。
二、范例分析:
例1、证明:23333)321(321n n ++++=++++ 。
例2、设1->x ,*N n ∈,证明贝努利不等式:nx x n +>+1)1(。
例3、设b a ,为正数,*
N n ∈,证明:n
n n b a b a )2
(2+≥+。
例4、设数列{a n }的前n 项和为S n ,若对于所有的自然数n ,都有S n =2
)
(1
n a a
n +,证明{a n }是等差数列。
(94年全国文)
例5、已知数列
811322
··,得,…,
8212122
··n
n n ()()-+,…。
S n 为其前n
项和,求S 1、S 2、S 3、
S 4,推测S n 公式,并用数学归纳法证明。
(93年全国理)
解:计算得S 1=89
,S 2=2425
,S 3=4849
,S 4=8081
, 猜测S n =()
()
211
212
2
n n +-+
(n ∈N)
【注】 从试验、观察出发,用不完全归纳法作出归纳猜想,再用数学归纳法进行严格证明,这是探索性问题的证法,数列中经常用到。
(试值 → 猜想 → 证明)
【另解】 用裂项相消法求和
例6、设a
n =12×+23×+…+n n()+1 (n∈N),证明:1
2
n(n
+1)<a
n <1
2
(n+1)2。
三、小结:
四、练习:
五、作业:
1、设f(log
a x)=a x
x a
()
()
2
2
1
1
-
-
, ①.求f(x)的定义域;②.在y=
f(x)的图像上是否存在两个不同点,使经过这两点的直线与x轴平行?证明你的结论。
③.求证:f(n)>n (n>1且n∈N)。
2、已知数列{a
n }满足a
1
=1,a
n
=a
n-1
cosx+cos[(n-1)x], (x
≠kπ,n≥2且n∈N)。
①.求a
2和a
3
;②.猜测a
n
,并用数
学归纳法证明你的猜测。